建筑設備第七章

1、2021-10-14建筑設備教材1第第7 7章章 熱源與冷源熱源與冷源7.1 7.1 熱源熱源 7.2 7.2 冷源冷源7.3 7.3 冷熱源設備布置及實例冷熱源設備布置及實例 2021-10-14建筑設備教材27.1 熱源熱源 7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造7.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設備鍋爐房及其附屬設備 2021-10-14建筑設備教材37.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐根據(jù)其所輸出工作介質(zhì)的不同分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和導熱油鍋爐。鍋爐都是由鍋爐本體和輔助設備兩部分組成。如圖7-1所示為SHL型雙鍋筒橫置式水管鍋爐的基本構(gòu)造，主要

2、有鍋體、爐體、輔助受熱面和儀表附件四部分組成。 2021-10-14建筑設備教材4 圖7-1 SHL型鍋爐構(gòu)造 1-上鍋筒；2-省煤器；3-對流管束；4-下鍋筒；5-空氣預熱器；6-下降管；7-后水冷壁下集箱；8-側(cè)水冷壁下集箱；9-后墻水冷壁；10-風倉；11-鏈條爐排；12-前水冷壁下集箱；13-加煤斗；14-爐膛；15-前墻水冷壁；16-二次風管；17-側(cè)墻水冷壁；18-蒸汽過熱器；19-煙窗及防渣管；20-側(cè)水冷壁上集箱 2021-10-14建筑設備教材57.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造1. 鍋體鍋體鍋體就是鍋爐中承受高溫并將熱量傳遞給低溫工作介質(zhì)的受熱體，是承受內(nèi)

3、部或外部作用壓力、構(gòu)成封閉系統(tǒng)的各種部件。組成：鍋殼、鍋筒(汽包)、水冷壁(輻射受熱面)、凝渣管、鍋爐管束、蒸汽過熱器、省煤器、集箱(聯(lián)箱)、下降管、汽水分離裝置、排污裝置、汽溫調(diào)節(jié)裝置等。圖7-1中所示SHL型鍋爐的鍋體其主要包括鍋筒、水冷壁、對流管束、下降管和集箱。 2021-10-14建筑設備教材62. 爐體爐體 爐體就是鍋爐中將燃燒的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿娜紵O備，是構(gòu)成燃料燃燒場所的各組成部件。 圖7-1中所示SHL型鍋爐的爐體，它包括： (1)煤斗 (2)煤閘板 (3)爐排 (4)爐墻 (5)爐膛 (6)爐拱 (7)排渣板 (8)風倉7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造

4、2021-10-14建筑設備教材73. 附加受熱面附加受熱面 (1)蒸汽過熱器 布置在爐膛出口后的對流受熱面，由蛇形鋼管和進出口集箱組成。 (2)省煤器 布置在尾部煙道內(nèi)的對流受熱面，一般由鋼管或鑄管及進出口集箱組成。 (3)空氣預熱器 工業(yè)鍋爐常用的是管式空氣預熱器，由上、中、下管板，管子及連接風罩組成。 7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造2021-10-14建筑設備教材84.儀表附件儀表附件(1) 安全閥 它是蒸汽鍋爐的三大安全附件之一。保證鍋爐的安全運行。(2) 壓力表 它是蒸汽鍋爐用來測量和顯示鍋爐汽水系統(tǒng)工作壓力的安全附件。(3) 水位表 它是蒸汽鍋爐用來顯示鍋筒水

5、位的安全附件。(4) 水位警報器 它是一種當鍋內(nèi)水位達到最高或最低允許限度時能發(fā)出報警信號的裝置，常見的有浮球式和電接點式兩種。(5) 其他閥門 鍋爐除了配有上述一些主要附件外，另外還常設有主汽閥、給水閥、逆止閥、排污閥等閥門。 7.1.1 7.1.1 供熱鍋爐的構(gòu)造供熱鍋爐的構(gòu)造2021-10-14建筑設備教材97.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設備鍋爐房及其附屬設備 供熱鍋爐的鍋爐房一般由鍋爐間、輔助間和生活間三部分組成，如圖7-2所示。鍋爐間，包括儀表控制室?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)輔助間，包括風機間、水處理間、水泵水箱間、除氧間、化驗問、檢修間、日用油箱間、材料庫、調(diào)壓間、貯藏問等。生活間，包

6、括辦公室、值班室、更衣室、倒班宿舍、浴室、廁所等。 2021-10-14建筑設備教材10圖7-2 鍋爐房構(gòu)造圖 2021-10-14建筑設備教材11 鍋爐房輔助系統(tǒng)的設備包括：（1 1）引、送風系統(tǒng)。）引、送風系統(tǒng)。 所謂引、送風系統(tǒng)實際上就是鍋爐房引風系統(tǒng)和送風系統(tǒng)的合稱。 作用是供給鍋爐燃料燃燒時所需要的大量空氣，并能順利排走燃料燃燒時所產(chǎn)生的大量有害煙氣。（2 2） 水、汽系統(tǒng)。水、汽系統(tǒng)。 由給水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、凝水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)組成。 作用是不斷向鍋爐供給符合質(zhì)量要求的水，將蒸汽或熱水分別送到各個熱用戶。 7.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設備鍋爐房及其附屬

7、設備2021-10-14建筑設備教材12（3 3）燃料系統(tǒng)）燃料系統(tǒng)燃煤鍋爐。燃煤鍋爐的燃料系統(tǒng)即運煤、除灰系統(tǒng)，其組成主要有煤場、各類卸煤、堆煤、運煤、存煤、碎煤、計量等運煤設備以及灰渣場、渣斗、出渣機或低壓水力出灰渣系統(tǒng)等。燃油鍋爐。燃油鍋爐的主要設備有貯油設備及污油處理池。煤氣鍋爐。主要輔助設備有調(diào)壓設備、燃氣過濾器、燃氣排水器、燃氣計量設備等。儀表附件及控制系統(tǒng)。其設備或裝置主要有各類測量儀表、各種顯示儀表、分析儀表、調(diào)節(jié)儀表、控制裝置和附件。 7.1.2 7.1.2 鍋爐房及其附屬設備鍋爐房及其附屬設備2021-10-14建筑設備教材137.2 7.2 冷源冷源 7.2.1 制冷循環(huán)

8、與制冷壓縮機 7.2.2 制冷機組 7.2.3 冷凍站的設計2021-10-14建筑設備教材147.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機制冷循環(huán)與制冷壓縮機 制冷循環(huán)的種類制冷循環(huán)的種類根據(jù)制冷原理的不同，將制冷循環(huán)分為壓縮式制冷循環(huán)和吸收 式制冷循環(huán)。壓縮式制冷循環(huán)是利用液體汽化時吸收熱量的物理特性來制取 冷量，其原理如圖7-3所示。吸收式制冷循環(huán)如圖7-4中所示，通過冷凝器低壓氨氣進入活 塞式壓縮機，被壓縮為高壓過熱蒸氣，由排氣管排出。 2021-10-14建筑設備教材15圖圖7-37-3典型壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)原理圖典型壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)原理圖 圖圖7-4 7-4 蒸汽吸收式制冷裝置示

9、意圖蒸汽吸收式制冷裝置示意圖 2021-10-14建筑設備教材162. 2. 制冷壓縮機制冷壓縮機制冷壓縮機的作用：是整個制冷系統(tǒng)的心臟，起到壓縮和輸制冷壓縮機的作用：是整個制冷系統(tǒng)的心臟，起到壓縮和輸 送制冷劑的作用，使制冷循環(huán)得以周而復始地進行，與節(jié)流閥一送制冷劑的作用，使制冷循環(huán)得以周而復始地進行，與節(jié)流閥一 道保證制冷劑在低壓下蒸發(fā)，在高壓下凝結(jié)。道保證制冷劑在低壓下蒸發(fā)，在高壓下凝結(jié)。(1)(1)活塞式制冷壓縮機活塞式制冷壓縮機活塞式制冷壓縮機的優(yōu)點：適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求。效活塞式制冷壓縮機的優(yōu)點：適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求。效率較高，造價低。技術上較為成熟，生產(chǎn)、

10、使用上經(jīng)驗豐富。率較高，造價低。技術上較為成熟，生產(chǎn)、使用上經(jīng)驗豐富。活塞式制冷壓縮機的缺點：轉(zhuǎn)速提高受到限制。結(jié)構(gòu)復雜，易損件多，活塞式制冷壓縮機的缺點：轉(zhuǎn)速提高受到限制。結(jié)構(gòu)復雜，易損件多，維修工作量大。維修工作量大。 7.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機制冷循環(huán)與制冷壓縮機2021-10-14建筑設備教材17(2)(2)回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機的特點為：回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機的特點為：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易損件少，運行安全可靠，檢修時優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易損件少，運行安全可靠，檢修時 間長。氣體沒有脈動，運行平穩(wěn)，對基礎要求不高。壓縮機排間長。氣體沒有脈動，運行平穩(wěn)，對基礎要求不高。壓

11、縮機排氣溫度低，與油溫有關，應小于氣溫度低，與油溫有關，應小于100100度。對濕壓縮不敏感。容積度。對濕壓縮不敏感。容積效率較高，開在高壓縮比下工作?？照{(diào)、低溫制冷系統(tǒng)均可用。效率較高，開在高壓縮比下工作?？照{(diào)、低溫制冷系統(tǒng)均可用。制冷量可在制冷量可在10%-100%10%-100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。缺點：單位軸功率制冷量比活塞式低。油處理設備復雜。每臺缺點：單位軸功率制冷量比活塞式低。油處理設備復雜。每臺 壓縮機均有固定的容積比，當實際工作時，條件不符合給定容壓縮機均有固定的容積比，當實際工作時，條件不符合給定容積比積比 時，將導致效率下降。噪音較大，需專門消音。時，將導致效

12、率下降。噪音較大，需專門消音。 7.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機制冷循環(huán)與制冷壓縮機2021-10-14建筑設備教材18(3)(3)離心式制冷壓縮機離心式制冷壓縮機 優(yōu)點是：制冷能力大；結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕；沒有磨損優(yōu)點是：制冷能力大；結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕；沒有磨損部件，因而工作可靠，維護費用低；運行平穩(wěn)，振動部件，因而工作可靠，維護費用低；運行平穩(wěn)，振動小，噪聲較低；能夠經(jīng)濟地進行無級調(diào)節(jié)；能夠合理小，噪聲較低；能夠經(jīng)濟地進行無級調(diào)節(jié)；能夠合理的使用能源。的使用能源。 缺點是：效率低于活塞式；轉(zhuǎn)速高，對材料的強度、缺點是：效率低于活塞式；轉(zhuǎn)速高，對材料的強度、零部件加工精度要求高，造價高

13、；不適合小冷量場合零部件加工精度要求高，造價高；不適合小冷量場合（葉輪不可能做的太?。?；有喘振現(xiàn)象；轉(zhuǎn)速降低時，（葉輪不可能做的太?。?；有喘振現(xiàn)象；轉(zhuǎn)速降低時，制冷量下降較大。制冷量下降較大。 7.2.1 7.2.1 制冷循環(huán)與制冷壓縮機制冷循環(huán)與制冷壓縮機2021-10-14建筑設備教材19 7.2.2 7.2.2 制冷機組制冷機組 常用的制冷機組有活塞式冷水機組、離心式冷水機組、螺桿式冷水機組、溴化鋰吸收式制冷機組以及模塊化制冷機組。 1. 活塞式冷水機組活塞式冷水機組 活塞式冷水機織由活塞式制冷壓縮機、干式蒸發(fā)器、 臥式殼管式冷凝器、熱力膨脹閥等組成。 如圖7-5所示，為活塞式冷水機組的

14、外形結(jié)構(gòu)，整個設備用戶只需做基礎連接冷凍水管、冷卻水管及電機電源，即可進行設備調(diào)試。 2021-10-14建筑設備教材20圖7-5 活塞式冷水機組 2021-10-14建筑設備教材21 7.2.2 7.2.2 制冷機組制冷機組 2. 離心式冷水機組離心式冷水機組 離心式冷水機組由制冷壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器以及 其它輔助設備、自動保護裝置等組成，其外形如圖7-6所示。 按冷凝器冷凝方式分有水冷式和風冷式冷水機組； 按制冷劑使用種類可分為Rll、R12、R22型冷水機 組；按機組能量利用程度可分為單一制冷型、熱泵型、熱回收冷水機組等冷水機組。 2021-10-14建筑設備教材22圖7-6離心式冷水

15、機外形圖 2021-10-14建筑設備教材23 7.2.2 7.2.2 制冷機組制冷機組 3. 螺桿式冷水機組螺桿式冷水機組 螺桿式冷水機組外形如圖7-7所示，主要由制冷壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、熱力膨脹閥、油分離器、自控設備等組成。 由于螺桿式冷水機組運行穩(wěn)定，冷量可以無級調(diào)節(jié)，易損件少，在安裝時，可不裝地腳螺桂，直接安放在有足夠強度的地面上或樓板上，連接冷凍水管，冷卻水管以及電源，除特殊情況只要加潤滑油，制冷劑抽真空就可按說明書要求現(xiàn)場調(diào)試。 目前在空調(diào)系統(tǒng)中正被廣泛應用。 2021-10-14建筑設備教材24圖7-7 螺桿式冷水機外形圖 2021-10-14建筑設備教材257.2.2 7.

16、2.2 制冷機組制冷機組4. 氨氨-水吸收式制冷機組水吸收式制冷機組 氨-水吸收式制冷機是以氨為制冷劑，水為吸收劑，通過氨液在低壓狀態(tài)下蒸發(fā)吸熱而進行制冷的。 其工作原理、外形如圖7-8所示，一般氨-水制冷機組是由蒸發(fā)器、冷凝器、發(fā)生器（高低壓發(fā)生器）、吸收器、熱交換器、屏蔽泵等組成。 2021-10-14建筑設備教材26圖7-8 氨-水制冷機組2021-10-14建筑設備教材277.2.2 7.2.2 制冷機組制冷機組5. 模塊化制冷機組模塊化制冷機組 模塊化制冷機組按其制冷原理不同分為風冷和水冷兩種。 模塊化冷水機組又稱積木式冷水機組，采用單元組合化設計，單元片并聯(lián)組合而成，每個單元片內(nèi)有

17、兩個完全獨立的制冷系統(tǒng))，兩臺全封閉活塞式單速(雙速)電機，兩套冷凝器，兩蒸發(fā)器及控制器等組成，其外形如圖7-9所示。 2021-10-14建筑設備教材287.2.2 7.2.2 制冷機組制冷機組 模塊化冷水機組的最大優(yōu)點:是調(diào)節(jié)性能好，傳熱效率高，占地面積小，啟動電流小、噪聲低，特別對于非滿負荷運行尤為適用。 模塊化冷水機組的缺點:是蒸發(fā)器。冷凝器進出水環(huán)境無相應的啟閉裝置，對于大型空調(diào)建筑及區(qū)域性空調(diào)，模塊化冷水饑組處于劣勢。 2021-10-14建筑設備教材29圖7-9 模塊化制冷機外形圖 2021-10-14建筑設備教材30 7.2.3 7.2.3 冷凍站的設計冷凍站的設計 設置制冷設

18、備的房間一般稱為冷凍站或制冷機房。 冷凍站（或制冷機房）一般設置在建筑物的地下室，但要處理好防振、隔聲和通風等問題。 冷凍站（或制冷機房）應盡可能靠近冷負荷中心布置，如果是帶有裙房的高層建筑，制冷機房最好布置在裙房建筑的地下室，并且要作好消聲隔振，特別是水泵和冷凍、冷卻水管支吊架的減振問題。 2021-10-14建筑設備教材31 7.2.3 7.2.3 冷凍站的設計冷凍站的設計冷凍站（或制冷機房）內(nèi)應設置送、排風設備，以便及時排除冷凍站（或制冷機房）內(nèi)應設置送、排風設備，以便及時排除 室內(nèi)余熱，補充新鮮空氣，使機房內(nèi)的溫度應室內(nèi)余熱，補充新鮮空氣，使機房內(nèi)的溫度應35。機房應采取消聲措施，以防

19、止機組的運行噪聲傳到空調(diào)房間或室機房應采取消聲措施，以防止機組的運行噪聲傳到空調(diào)房間或室外而影響周圍的環(huán)境。外而影響周圍的環(huán)境。冷凍站（或制冷機房）、輔助設備間和水泵房采用壓光水泥地冷凍站（或制冷機房）、輔助設備間和水泵房采用壓光水泥地 面，并有沖水的上下水設施，設備易漏水的地方，應設置地漏或面，并有沖水的上下水設施，設備易漏水的地方，應設置地漏或排水明溝。排水明溝。對于中、小型建筑，空調(diào)系統(tǒng)的主要設備用房布置在底層，各層對于中、小型建筑，空調(diào)系統(tǒng)的主要設備用房布置在底層，各層分設輔助設備用房，并設置相應的管道井和管溝。分設輔助設備用房，并設置相應的管道井和管溝。冷凍站（或制冷機房）包括與制冷

20、機配套的冷凍、冷卻水泵的制冷凍站（或制冷機房）包括與制冷機配套的冷凍、冷卻水泵的制冷機房面積，一般按每冷機房面積，一般按每1.163MW冷負荷冷負荷100m2估算估算。 2021-10-14建筑設備教材327.3 冷熱源設備布置及實例冷熱源設備布置及實例 7.3.1 熱源設備布置及實例 7.3.2 冷源設備的布置 2021-10-14建筑設備教材337.3.1 熱源設備布置及實例熱源設備布置及實例 供熱鍋爐作為熱源既可以直接連接散熱器、地輻熱管道作為建筑物冬季采暖的熱源，也可以連接到空調(diào)機組，通過空調(diào)機組實現(xiàn)對建筑房間的冬季采暖、空調(diào)要求。 鍋爐房平面布置圖見圖7-10。 根據(jù)鍋爐房設計規(guī)范（GB500412008）規(guī)定，鍋爐供熱介質(zhì)的選擇，應根據(jù)供熱